中藥提取廢水處理ABR-生物接觸氧化-BAF工藝

廣東云浮某制藥廠從天然植物中提取藥用成分，通過清洗、煎煮、濃縮、滅菌、干燥等工序生產(chǎn)中成藥片劑、口服液、顆粒劑和膠囊。在生產(chǎn)過程的原料清洗、煮罐換料清洗、地面沖洗等環(huán)節(jié)產(chǎn)生廢水，廢水中的主要成分有糖類、乙醇、苷類、生物堿、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)、色素等物質(zhì)及相關(guān)水解產(chǎn)物。由于中藥生產(chǎn)操作的間歇性和產(chǎn)品種類的多樣性，廢水具有水質(zhì)、水量變化大，成分復(fù)雜，有機污染物濃度高，懸浮物細小難沉，色度較高等特點。該藥廠所在工業(yè)園區(qū)域環(huán)保要求較嚴格，根據(jù)環(huán)評批復(fù)要求，處理后出水要求達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級B標準和《中藥類制藥工業(yè)水污染物排放標準》(GB21906-2008)表2標準較嚴值的要求，常規(guī)的處理工藝難以達到標準的要求。針對廢水的特點和環(huán)保要求，設(shè)計采用ABR―生物接觸氧化―BAF工藝處理該廠廢水，自2017年正式運行以來，工藝運行穩(wěn)定，處理效果良好。

1、廢水水量及進出水水質(zhì)

根據(jù)工廠建設(shè)規(guī)劃，一期設(shè)計規(guī)模為800m3/d，按照總體規(guī)模2000m3/d預(yù)留遠期擴建用地。出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級B標準和《中藥類制藥工業(yè)水污染物排放標準》(GB21906-2008)表2標準較嚴值的要求，設(shè)計進出水水質(zhì)見表1。

2、工藝設(shè)計

2.1 工藝流程

該廢水可生化性良好，B/C比在0.35~0.4之間，以生化處理作為主體處理工藝，因藥渣懸浮物較多且原水酸化，設(shè)置預(yù)處理以調(diào)節(jié)pH值和去除懸浮物質(zhì)。廢水處理工藝流程如圖1所示。

2.2 工藝說明

車間排放的生產(chǎn)廢水經(jīng)廠區(qū)廢水管道收集后進入格柵井，通過轉(zhuǎn)鼓格柵去除藥渣等懸浮顆粒物后進入調(diào)節(jié)池均質(zhì)均量，調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置機械攪拌加強混合和防止沉淀。由于廢水可生化性較好，在前端有一定的酸化效果，經(jīng)水泵提升后進入混凝沉淀池，通過調(diào)節(jié)pH值，投加混凝劑和助凝劑，加強對細微懸浮物及膠體的去除。混凝沉淀池出水進入ABR折板厭氧池，通過折板形成的水力折流加強泥水混合，在厭氧條件下經(jīng)過水解、酸化、產(chǎn)甲烷等階段將有機物分解。厭氧出水進入生物接觸氧化池，通過微孔鼓風曝氣方式進行充氧，依靠生長在生物填料中的好氧生物膜將廢水中的有機物進一步降解，同時將廢水中的氨氮硝化為硝酸鹽。好氧出水經(jīng)斜管沉淀池固液分離，出水進入曝氣生物濾池(BAF)，通過濾料及其上附著生長的微生物對廢水中的污染物過濾、吸附、降解去除。出水經(jīng)清水池和規(guī)范排放口后達標排放。

曝氣生物濾池采用清水池儲水作為反沖洗水源，反沖洗排水排入調(diào)節(jié)池?；炷恋沓睾托惫艹恋沓厥Ｓ辔勰嗯湃胛勰酀饪s池進行重力濃縮，加藥調(diào)理后泵入疊螺式污泥脫水機，脫水后外運處置。

2.3 主要構(gòu)筑物及設(shè)計參數(shù)

(1)格柵井和調(diào)節(jié)池：1座，工藝尺寸18.0×12.0×5.0m，按照遠期規(guī)模一次性建設(shè)，停留時間10h，底部安裝2臺潛水攪拌機和1臺轉(zhuǎn)鼓式格柵機。

(2)混凝沉淀池：1座，工藝尺寸9.0×3.5×5.5m，分2組，反應(yīng)區(qū)停留時間30min，設(shè)置機械攪拌裝置和酸堿調(diào)節(jié)加藥裝置；沉淀區(qū)為豎流式沉淀，表面負荷0.93m3/(m2?h)，設(shè)置導(dǎo)流筒和反射板。

(3)ABR厭氧反應(yīng)器：1座，工藝尺寸9.0×19.0×5.5m，分兩組，水力停留時間24h，容積負荷3.2kgCOD/(m3?d)。采用密封式結(jié)構(gòu)，分3個隔室串聯(lián)，上升段流速0.5m/h，最后一格設(shè)蜂窩斜管填料層。設(shè)置沼氣收集管道，經(jīng)脫硫除濕后進入內(nèi)燃式沼氣燃燒系統(tǒng)。

(4)生物接觸氧化池：1座，工藝尺寸8.6×19.0×5.5m，分兩組，水力停留時間22h，容積負荷0.8kgCOD/(m3?d)。池內(nèi)設(shè)置組合填料，采用微孔曝氣管曝氣，氣水比30∶1。

(5)斜管沉淀池：1座，工藝尺寸8.6×19.0×5.5m，分兩組，表面負荷0.8m3/(m2?h)，內(nèi)置蜂窩斜管填料。

(6)曝氣生物濾池：1座分2格，工藝尺寸7.0×3.5×5.0m，容積負荷0.12kgBOD/(m3濾料?d)，水力負荷1.85m3/(m2?h)。采用氣水聯(lián)合反沖洗，反沖水強度6L/(m3?s)，反沖氣強度15L/(m3?s)。

(7)污泥處理系統(tǒng)：初沉池污泥和生化剩余污泥均排入污泥濃縮池，污泥濃縮池采用重力濃縮，有效容積56m3，配置1臺疊螺式污泥脫水機，泥餅外運處置。

3、工程調(diào)試與運行

3.1 調(diào)試過程

工程于2016年11月竣工，12月進入生產(chǎn)調(diào)試。預(yù)處理調(diào)試選用多種藥劑進行試驗研究，結(jié)果表明：在預(yù)處理階段投加燒堿以調(diào)節(jié)廢水pH值并以PAC為混凝劑以PAM為助凝劑可取得較好的沉淀和后續(xù)生化效果。生化調(diào)試采用厭氧好氧調(diào)試分步進行，初期采用靜態(tài)方式進行，以市政污水處理廠脫水污泥接種、培養(yǎng)和馴化菌種。調(diào)試過程中，對厭氧影響較大的主要是pH值和溫度，由于水質(zhì)酸化的影響必須調(diào)整至適合的pH值進入?yún)捬醐h(huán)節(jié)，并觀察pH值變化與COD降解效率之間的關(guān)系；本項目調(diào)試期間正值冬季，水溫偏低，微生物馴化工作進展較慢，溫度回升后進展迅速。好氧調(diào)試在達到設(shè)計厭氧處理50%效果后進行，逐步調(diào)節(jié)進水量和曝氣量，并按比例投加氮源和磷源。大約經(jīng)歷近5個月的時間，ABR池內(nèi)形成黑色絮狀污泥，生物接觸氧化池填料上形成穩(wěn)定的黃褐色生物膜。通過顯微鏡觀察，微生物生長穩(wěn)定，表明污泥培養(yǎng)成功，整個系統(tǒng)進入正常運行狀態(tài)。

3.2 運行效果

該工程于2017年5月完成調(diào)試后，委托當?shù)丨h(huán)境監(jiān)測部門進行了采樣監(jiān)測分析，其結(jié)果如表2所示。

監(jiān)測結(jié)果標明，該工藝對各污染組分有較高的去除率，能實現(xiàn)出水的全面達標排放，各主要處理單元也達到了預(yù)期的設(shè)計功能和目標。

4、技術(shù)經(jīng)濟分析

本工程占地約1048m2，構(gòu)筑物占地632m2，建筑面積174m2。工程總投資520萬元，噸水投資6500元/噸水，單位投資1548元/kgCODCr。工程裝機容量105kW，工作容量72kW，日耗電量1106kW?h。噸水運行費用為1.86元，其中電費0.97元，藥劑費0.24元，人工費0.53元，其它費用0.12元。

5、結(jié)論

(1)采用預(yù)處理―ABR―生物接觸氧化―BAF工藝處理該廠中藥提取廢水，通過針對性的合理化設(shè)計，處理后出水可達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級B標準和《中藥類制藥工業(yè)水污染物排放標準》(GB21906-2008)表2標準較嚴值這一較高的要求。

(2)監(jiān)測結(jié)果表明，該工藝對于各污染組分均能取得較高的去除率，符合設(shè)計要求，其中BOD5為99.25%，CODCr為98.86%，氨氮為80.36%，色度為87.1%。

(3)中藥提取廢水的運行過程需密切關(guān)注進水的酸化，在前端處理設(shè)置pH值調(diào)節(jié)裝置對于保障污水處理的穩(wěn)定運行十分重要。

(4)該工藝在整體保證處理效果穩(wěn)定和較高的去除率同時，減少了占地面積，降低了投資和運行費用，方便日常維護，具有較好的節(jié)能效果。（來源：廣州中大環(huán)境治理工程有限公司）